Содержание к диссертации
Введение
1. Теория практика перевозок лесных грузов на отечественных и зарубежных Ж. Д 7
1.1. Современное состояние лесопромышленного комплекса 7
1.2. Характеристика грузопотоков лесных грузов 16
1.2.1.Общая характеристика лесоматериалов 16
1.2.2. Особенности грузопотоков лесных грузов 17
1.2.3. Современное состояние перевозок лесных грузов... 19
1.3. Обзор исследований, выполненных по вопросам совершенствования перевозок лесных грузов 29
1.4. Зарубежный опыт транспортировки лесных грузов 34
1.5. Постановка задачи. Цель и методы исследования 36
Выводы по 1 главе 40
2. Анализ существующей системы организации вагонопотоков с лесными грузами 43
2.1. Общая характеристика полигона исследования 43
2.2. Анализ потоков и прогнозирование погрузки лесных грузов в регионе 44
2.3. Техническое оснащение грузовых фронтов, работающих с лесными грузами 66
2.4. Маршрутизация перевозок лесных грузов 68
2.4.1. Общие положения 68
2.4.2. Условия выделения маршрутных назначений 69
2.4.3. Опыт Белорусской ж.д 73
2.4.4. Маршрутизация перевозок лесных грузов на исследуемом полигоне 76
2.5. Календарное планирование перевозок 80
2.6. Опыт эксплуатации маршрутных заадресовочных баз 81
2.7. Концентрация вагонопотоков с лесным грузом в современных условиях 85
Выводы по 2 главе 89
3. Совершенствование системы организации вагонопотоков с лесными грузами 93
3.1. Моделирование технологии доставки лесных грузов с помощью сетевого графика 93
3.2. Выбор рациональных весовой нормы и длины маршрута 106
3.3. Методика календарного планирования погрузки лесных грузов 118
3.3.1. Цели и задачи календарного планирования 120
3.3.2. Формирование грузообразующего комплекса 124
3.3.3. Методика составления календарного плана погрузки... 12:>
Выводы по 3 главе 134
4. Оценка экономической эффективности новой технологии перевозок лесных грузов 137
4.1. Определение набора факторов эффективности новой технологии перевозок 137
4.2. Экономия от сокращения оборота вагона 137
4.3. Эффект от ускорения доставки грузов 141
Выводы по 4 главе 147
Общие выводы 148
Литература
- Характеристика грузопотоков лесных грузов
- Анализ потоков и прогнозирование погрузки лесных грузов в регионе
- Методика календарного планирования погрузки лесных грузов
- Экономия от сокращения оборота вагона
Введение к работе
Железнодорожный транспорт в Российской Федерации имеет важное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке грузов. Па его долю приходится более 75 % грузооборота, выполняемого транспортом общего пользования.
Российские железные дороги находятся на этапе коренного реформирования. Необходимость этого вытекает из потребностей развития страны, ведь железнодорожный транспорт сегодня и в обозримой перспективе является основой экономики России, а его успешная работа - важнейшим фактором возрождения экономики нашего государства.
Важнейшими направлениями работы железнодорожного транспорта является переход на наиболее экономичные и прогрессивные технологии, соответствующие требованиям рынка, значительное повышение эффективности производства и приведение технического потенциала отрасли в соответствие с потребностями экономики в перевозках.
Благодаря реализуемым организационно-технологическим решениям постепенно снижается доля грузовых отправок, не доставленных в срок. Тем не менее, в 1997 - 2002 гг. указанная доля составляет свыше 12% по новагонным и 8% по маршрутным отправкам [18]. При этом среднее время просрочки, возросшее с начала 90-х годов, продолжает превышать 6 суток. Это означает, что из отправок, не доставленных в срок, примерно половина перевезена железной дорогой бесплатно.
Время доставки груза рассматривается как основной фактор, определяющий работу комплексной системы организации эксплуатационной работы железнодорожных направлений. В современных условиях особое значение приобретает вопрос о периодичности действия тех или иных решений по организации эксплуатационной работы.
В условиях колебаний вагонопотоков для своевременной доставки грузов нужно обеспечить необходимую гибкость весовых норм формируемых маршрутов. При этом возможны экономические потери от неполновесности и неполносоставности поездов, компенсировать которые призван пропуск поездов строго по ниткам графика, включенным в твердый график оборота локомотивов.
Разработка новых и совершенствование существующей технологий перевозок лесных грузов должны базироваться на основных принципах:
- гарантированное выполнение принятых заявок и требований грузовладельцев к качеству перевозок (в первую очередь - по срокам доставки) с учетом специфики транспортировки лесных грузов;
- сокращение издержек на выполнение сортировочной и поездной работы за счет оптимизации продвижения вагонопотока лесных грузов.
Реализация названных направлений может быть достигнута за счет решения следующих задач:
- снижения затрат на технологические процессы, в т. ч. внедрения ресурсосберегающих технологий и приведения мощностей, материальных и трудовых затрат в соответствие с выполняемыми объемами перевозок и получаемыми доходами, требованиями безопасности движения и сохранности перевозимых грузов;
- улучшения качественных параметров перевозок: регулярности, скорости.
По прогнозам и оценкам экспертов можно ожидать, что Россия выйдет на новый уровень экономики, будет происходить подъем с темпами роста валового национального продукта 5-6% в год.
Одним из важнейших сегментов транспортного рынка являются перевозки лесных грузов. Анализ развития производства в лесной промышленности до 2002 года дает основания прогнозировать увеличение перевозок лесных грузов, основной прирост погрузки наблюдается на экспорт.
В настоящей работе исследуются факторы, влияющие на процесс перевозок лесоматериалов и решается задача рационализации перевозок с использованием принципов маршрутизации с применением календарного планирования погрузки, логистических принципов перевозок. Целью данного исследования является разработка рациональной технологии перевозок лесных грузов, включающей такие вопросы, как комплексный предварительный анализ грузопотоков леса, прогнозирование погрузки, маршрутизацию перевозок на основе календарного планирования, проведение технико-экономических сопоставлений.
Научная новизна выполненной диссертационной работы заключается: в разработке метода комплексного анализа структуры технологических процессов выполнения операций с вагонами с лесными грузами на полигоне их следования с определением на основе логистических подходов лимитирующих операций (особенно в части, связанной с работой сборных поездов вывозных локомотивов), на основании чего даются предложения по увеличению скорости продвижения и соответственно сокращению сроков доставки и повышению доходности перевозок лесных грузов в ОАО «РЖД»; в обосновании применения методов математического прогнозирования для оценки перспективных объемов перевозок лесных грузов с учетом оценки состояния технической базы лесозаготовительных предприятий и методов математической статистики для анализа грузопотоков лесных грузов применительно к рассматриваемому полигону их обращения в современных условиях; в разработке усовершенствованной методики календарного планирования погрузки лесных грузов, обеспечивающей устойчивое формирование ступенчатых и отправительских маршрутов.
Характеристика грузопотоков лесных грузов
Производство лесопродукции, формирование ее ресурсов и порядок поставки имеют ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать при организации перевозок. К основным из этих особенностей можно отнести следующие: 1) неравномерная заготовка лесоматериалов по сезонам года; 2)значительная распыленность по многочисленным пунктам погрузки; 3) крайне неравномерное географическое размещение лесных ресурсов и районов потребления; мощности лесопильной промышленности используются неполностью, что приводит к завозу из Западной и Восточной Сибири большого количества пиловочного сырья для переработки его на пиломатериалы в Европейской части; многочисленность пунктов потребления лесопродукции и распределение ее по большинству получателей мелкими партиями; 5)большое количество невзаимозаменяемых сортиментов; 6)отсутствие централизованного планирования перевозок.
От мест заготовки до пунктов потребления древесина проходит путь, который по особенностям транспортировки можно разбить на 3 элемента:
- от мест заготовки до верхних складов. Транспортировка на этом участке пути (трелевка) осуществляется, в основном, тракторами и лебедками. Иа верхних складах производится обрубка сучьев и частично разделка на сортименты;
- от верхних до нижних складов. На этом участке лес транспортируется автомобилями, тракторами, по узкоколейным железным дорогам, лежневыми и ледяными дорогами, молевым сплавом или в плотах но рекам. Па нижних складах производится разделка древесины по сортиментам и другим признакам, частичная переработка и поірузка в различные виды транспорта;
- от нижних складов до пунктов потребления. На этом участке транспортировка производится, в основном, магистральными железными дорогами, речным и морским транспортом. На этом этапе возможны различные схемы транспортировки как одним, так и несколькими видами транспорта. Пункты переработки лесоматериалов могут располагаться либо на нижних складах, либо в пунктах потребления, либо в любом месте в пути следования от нижних складов до пунктов потребления. Третью часть перевозок лесных грузов выполняет речной транспорт и они занимают первое место в общих перевозках речного транспорта. Более 80% лесных грузов перевозятся по рекам в плотах, и лишь 20 % -в судах.
Обобщая опыт перевозок основных лесопогрузочных дорог сети (Северной, Октябрьской, Восточно-Сибирской, Красноярской, Горьковской, Свердловской), можно сделать следующие выводы о спепифике лесных грузопотоков применительно к железнодорожному транспорту: 1) распыленность погрузки по многим станциям; 2) незначительный объем погрузки большинства лесопогрузочных станций; 3) наличие большого числа отправителей, хотя бы даже и формально объединенных в составе крупных холдингов; 4) распыленность большинства потребителей по станциям сети, количество крупных потребителей ограничено; 5) наличие большого количество сортиментов леса; 6) незначительный размер погрузки большинству потребителей; 7) отсутствие единого планирующего органа в системе лесосбыта; 8) большое количество отправок лесных грузов железные дороги вынуждены принимать к перевозке «по предъявлению».
Перевозки лесных грузов по всем видам транспорта прямо зависят от объемов их производства. С 1991 по 1998 гг. наблюдалось непрерывное снижение объемов перевозок лесоматериалов; в 1999г. наметился рост, а в 2000 г. - дальнейший рост перевозок (на 12 %). Динамика доли перевозок лесных грузов на различных видах транспорта приведена в табл. 1.8.
Анализируя данные диаграммы на рис. 1.1, видно, что погрузка лесных грузов с 1993 г. неуклонно снижалась до 1998 г., общее снижение погрузки в 1999 г. к уровню 1993 г. составило 1,5 раза, к уровню 1988 г. - 3,5 раза. Такой характер динамики имеют практически все основные лесопогрузочные дороги сети, но наихудшее положение сложилось на Свердловской ж.д. Благополучно выходят из затянувшегося кризиса с погрузкой лесных грузов Октябрьская, Восточно-Сибирская и Северная дороги.
В связи с неравномерным размещением лесов имеет место неравномерная погрузка лесных грузов по дорогам сети. Погрузку их производят все дороги, однако, размеры ее колеблются в больших пределах, из всех дорог семь (Северная, Октябрьская, Восточно-Сибирская, Горьковская, Свердловская, Красноярская, Дальневосточная) ведут 94% общесетевой погрузки лесных грузов. Ретроспективный анализ объемов отправления лесных грузов по этим дорогам отражен на рис. 1.3. Из приведенных данных видно, что уже 40 лет по в погрузке лесных грузов лидирует Северная ж.д. Второе место свыше 30 лет удерживала Свердловская ж.д., в последние годы уступив его Октябрьской, а сама перешла на 5 место. Третье место прочно заняла Восточно-Сибирская ж.д., в последние годы заняла 2 место, а 4 место после временного отступления вновь заняла Горьковская ж.д. Дальневосточная ж.д. попала в семерку лидеров во многом благодаря включению в ее состав Байкало-Амурской ж.д.
Анализ потоков и прогнозирование погрузки лесных грузов в регионе
Погрузка лесных грузов на рассматриваемых дорогах ведется более чем на половине всех станций этих дорог. Вследствие этого, погрузка является сильно распыленной по станциям отправления. Классификация станций Октябрьской и Северной ж.д. по объемам суточной погрузки лесоматериалов приведена в табл. 2.2. Анализируя данные таблицы 2.2, видно, что подавляющее большинство лесопогрузочных станций осуществляют погрузку менее 5 вагонов в сутки (лесоматериалы всех наименований), а из них более половины - менее 1 вагона в сутки. Станций, способных погрузить за сутки целый маршрут, в настоящее время нет. Сопоставляя данные приведенной таблицы с более ранними данными, можно сделать вывод, что на фоне сокращения числа лесопогрузочных станций сократилась и их суточная погрузочная мощность в среднем в 3,3 раза.
Структура погрузки лесоматериалов по родам на Октябрьской, Северной ж.д. и в целом но Северо-Западному региону отражена в таблице 2.3. Анализируя данные таблицы, видно, что наибольший удельный вес среди перевозимых в регионе лесных грузов занимают круглые лесоматериалы, т.е. необработанная древесина.
Для детального анализа грузопотоков по направлениям следования, виду перевозимых лесоматериалов, объемам перевозок изучена схема железнодорожной сети региона, статистические данные об объемах погрузки лесоматериалов (отчет ЦО-11 за период 1993 - 2002 гг.), шахматка перевозок (данные ГВЦ), план формирования грузовых поездов региона.
Данные ЦО-11 и шахматки были сгруппированы в сводную таблицу, отражающую корреспонденцию перевозок лесных грузов. При анализе этой таблицы сделаны следующие выводы:
1)структура отгружаемых лесоматериалов с Северной ж.д. идентична Октябрьской ж.д.; 2) на Северной ж.д. в местном сообщсЕїии перевозится 47 % от всего объема отгружаемых на этой дороге лесоматериалов, 41 % направляется на Октябрьскую ж.д. или транзитом через нее; 3)сдача лесных грузов Северной на Октябрьскую ж.д. происходит, в основном, по стыкам Кошта и Маленьга в пропорции 6:1, сдача на Октябрьскую ж.д. по другим стыкам незначительна; 4)основные назначения лесных грузов, сдаваемых Северной ж.д. через Кошту: Светогорск, Бусловская, С-Петербургский узел, Вяртсиля; через Маленьгу: Сегежа, Нигозеро. Таким образом, сдача через Кошту ориентирована на экспорт, а через Маленьгу - на российские ЦБК; 5) в местном сообщении на Северной ж.д. лесные грузы доставляются на Архангельский, Котласский ЦБК и Сыктывкарский ЛПК с ближайших лесопогрузочных участков; 6)с Октябрьской ж.д. 65 % всего объема погрузки лесоматериалов следуют на станции Бусловская, Светогорск, Вяртсиля, 9 % на станции Сегежа, Нигозеро; 7)практически весь поток лесных грузов на исследуемых дорогах следует попагонными отправками, имеют место лишь единичные случаи отправления маршрутов с лесным грузом. По полученным данным была составлена подробная картосхема грузопотоков леса полигона (в прямом и местном сообщениях). На ее основе 6ЕЛЛИ выделены основные направления лесных грузопотоков. Это - потоки в прямом сообщении на участках: Свеча - Вологда, Сольвычегодск - Коноша - Вологда, Вологда - Кошта - С-Петербург, С-Петербург - Выборг - Бусловская, Светогорск, Вяртсиля. Таким образом, основным является экспортный поток леса через сухопутные погранпереходы в Финляндию, поток в морские порты незначителен. Схема основных вагонопотоков леса региона на рис. 2.1. На рисунке на участках Октябрьской ж.д. вторым слагаемым обозначен вагонопоток с Северной ж.д. Передача вагонопотока с лесным грузом с Горьковской ж.д. по стыку Свеча оценивается в 20-25 ваг/сут, далее он распределяется в узлах Буй, Данилов.
Методика календарного планирования погрузки лесных грузов
Лесопромышленный комплекс, автотранспорт и железные дороги работают недостаточно согласованно и партии груза при передаче от одного ведомства к другому дробятся, накапливаются, собираются в большие партии, не кратные вместимости подвижного состава, одновременно возрастают простои в ожидании проведения технологических операций.
Календарное планирование позволяет разработать технологию перевозки лесных грузов, устанавливающую четкое взаимодействие между всеми участниками перевозки груза от поставщиков к потребителям, т.е. сбалансировать заготовительно-транспортный процесс.
В календарном планировании погрузки участвуют: грузоотправители, автотранспорт, станции погрузки, станции формирования поездов, отделения дороги.
Посуточный календарный план (по дням календарного периода) позволяет спланировать погрузку каждого грузоотправителя в плановом периоде, учитывая возможности сгущения погрузки в определенные назначения и концентрации грузовой работы, а также определить потребные размеры порожнего подвижного состава по дням календарного периода.
Календарное планирование погрузки способствует сокращению сроков доставки, повышению уровня транзитное вагонопотоков за счет сгущения погрузки по дням и концентрации ее на выделенных грузовых станциях [9]. В результате повышается уровень маршрутизации перевозок грузов и снижаются размеры переработки на технических станциях. Доставка грузов ускоряется от сокращения времени нахождения вагонов на попутных сортировочных и участковых станциях, освобождаемых от переработки маршрутизируемого вагонопотока. Календарное планирование позволяет бороться с такими негативными явлениями маршрутизации, как увеличение среднего времени нахождения вагонов на станциях погрузки и формирования ступенчатых маршрутов, а также объема маневровой работы.
Формирование многогруппных маршрутов в адрес нескольких получателей, находящихся в одном районе, позволяет сократить затраты вагоно-часов на станциях погрузки и выгрузки, повысить уровень и эффективность маршрутизации.
Целями календарного планирования являются сокращение простоев подвижного состава в ожидании погрузки - выгрузки, упорядочение распределения порожнего подвижного состава, обеспечение ритмичности перевозок, повышение маршрутизации. Качество перевозок повышается за счет сокращения простоев, времени в пути следования при организации маршрутов с лесными грузами. Грузоотправители, заранее зная дату погрузки, обеспеченную порожняком, могут планировать погрузку лесоматериалов.
Календарное планирование погрузки, как средство организации вагонопотоков, должно способствовать повышению уровня маршрутизации с учетом рационального использования технических средств, трудовых ресурсов и других мощностей грузоотправителей, грузополучателей и железной дороги. Заинтересованность железных дорог в достижении маршрутизации очевидна.
Составление календарного плана погрузки лесных грузов заключается в распределении погрузки лесных грузов по назначениям и дням календарного плана. В настоящей методике принята полуформализованная процедура календарного планирования, не гарантирующая построение строго оптимального плана, однако позволяющая найти решение из области допустимых, и, в то же время, обеспечивающая достижение поставленных целей в приемлемых пределах.
Ручное моделирование по предлагаемым алгоритмам позволяет (по сравнению с вариантом погрузки без календарного плана) улучшить следующие показатели: - повысить уровень маршрутизации перевозок; - ускорить продвижение лесных грузов до границы. В результате календарного планирования погрузки могут быть решены следующие задачи: - ускорена доставка грузов за счет повышения уровня маршрутизации; - определено необходимое количество порожнего подвижного состава (с выделением в необходимых случаях платформ и полувагонов).
Ускорение доставки грузов - одна из важнейших задач для народного хозяйства. Средством, которое без больших капитальных вложений позволяет ускорить доставку, обеспечивая при этом лучшее использование подвижного состава, является маршрутизация перевозок.
Увеличение уровня маршрутизации достигается за счет: - сгущения погрузки до объема, необходимого до маршрута; - концентрации погрузки на станциях, участвующих в формировании ступенчатых маршрутов.
Период календарного планирования принят до 14 суток исходя из возможной емкости склада обследованных грузовых фронтов.
Повышение уровня маршрутизации перевозок лесных грузов достигается сгущением погрузки по дням календарного периода и концентрацией грузопотоков.
Экономия от сокращения оборота вагона
Основным показателем использования вагонного парка железных дорог во времени является оборот вагона, который включает цикл операций от момента окончания погрузки вагона до момента окончания следующей его погрузки.
Оборот вагона - комплексный показатель работы железнодорожного транспорта. Этот показатель характеризует результаты технической, экономической деятельности всех звеньев железных дорог. Ускорение оборота вагона имеет важное народнохозяйственное значение, являясь постоянным резервом повышения погрузки на железных дорогах, обеспечивая быстрейшую доставку грузов потребителям и ускоряя тем самым оборачиваемость оборотных средств [99].
Так как большинство грузовых вагонов совершает полный цикл операций между двумя погрузками в пределах нескольких дорог и отделений, а в пределах одной дороги этот цикл операций совершают только вагоны местного сообщения, то для дороги и отделения средний оборот вагона исчисляется условно и представляет собой затрату вагоно часов, приходящуюся на каждый вагон, участвующий в работе отделения или дороги. Таким образом, для дороги оборот вагона - это отношение рабочего парка вагонов к работе дороги [10]: в.= . (4Л)
Развернутая аналитическая формула оборота вагона представляет собой сумму отделЕ ных его элементов: времени в движении, времени простоя на промежуточных станциях, на технических станциях под транзитными операциями с расчленением на простои транзитных вагонов с переработкой и без переработки, под грузовыми операциями [10]: Lncp - среднее расстояние, проходимое вагоном в поезде между станциями переработки (маршрутное плечо); tm.n - простой вагона на одной технической станции с переработкой; Lmcx - среднее расстояние, проходимое вагоном в поезде между двумя техническими станциями; tmp - время нахождения вагона на одной технической станции без переработки; км - коэффициент местной работы; t_.p - среднее время нахождения вагона под одной грузовой операцией. В среднем по сети на время в движении приходится 22,5-23% общего времени оборота вагона, 8,5 — 9 % составляют простои на промежуточных станциях, 34 - 35 % - простои на технических станциях под транзитными операциями и 34 - 34,5 % - простои под грузовыми операциями.
Ускорение оборота вагона является одним из путей освоения заданного объема перевозок меньшим потребным парком вагонов. Если высвобожденный в результате ускорения оборота вагон не будет поставлен в резерв, а будет использован для дополнительных перевозок, то он обеспечит прирост грузооборота.
Сокращение времени оборота вагона может быть достигнуто за счет уменьшения полного рейса вагона, роста технической скорости, снижения числа и продолжительности остановок на промежуточных станциях, времени простоя под техническими и грузовыми операциями, увеличения участков обращения локомотивов, пробега поездов без технического осмотра вагонов.
В нашем случае оборот вагона сокращается благодаря сокращению простоев вагонов с переработкой на технических станциях Шарья, Буй, Лоста, СПб-С-М, т.е. в варианте с маршрутизацией перевозок исчезает третье слагаемое в формуле (4.2). Снижение составляет 23 ...39 часов (в зависимости от станции погрузки).
Эффект от ускорения оборота вагона выражается экономией капитальных вложений в результате уменьшения потребного парка вагонов, сокращением эксплуатационных расходов, связанных с ускорением оборота вагона, а также экономией оборотных средств народного хозяйства на грузы в пути в результате ускорения их доставки.
В случае, когда ускорение оборота грузового вагона 0„ происходит при неизменном объеме работы Up, сокращение рабочего парка обусловит экономию капитальных вложений не только в рабочий парк вагонов, но и в устройства инфраструктуры, например в ремонтные устройства вагонного хозяйства. Сокращение вагонного парка определяется по формуле: A / ЖОН . A"= 24 , (4.3) где 2 іП жон - экономия вагоно-часов на технических станциях при маршрутизации организации перевозок лесных грузов, согласно табл.2.6, в среднем, 2 1П1ЖОы - 459 ваг-час на 1 поезд. Экономия капитальных вложений в вагонный парк: АІї2=Ап.Цваг, (4.4) где Цваг - средняя цена вагона для перевозки леса, Цваг = 230 тыс. руб. Экономия капитальных вложений в устройства вагонного хозяйства: ARpe" = АЯваг-г (4 5) кап кап рем J УГ1" / где rpctl - процент стоимости ремонтных устройств вагонного хозяйства относительно стоимости вагона; по источникам экономической литературы г/ч.и рекомендуется принимать в размере 0,8-1 % от стоимости вагона.
Уменьшение потребности в вагонном парке означает экономию эксплуатационных расходов, связанных с измерителем «вагоно-часы» Экономия эксплуатационных расходов: ACL = Z" -«- , (4.6) где вч - стоимость вагоно-часа, которая включает расходы, связанные с деповским и капитальным ремонтом вагонов, а также амортизацию, ецч = 10,451 руб.
При определении экономии эксплуатационных расходов от сокращения времени простоя грузовых вагонов транзитных с переработкой необходимо учесть также изменение расходов, относимых на маневровые локомотиво-часы. По данным исследователей затраты времени на маневровые операции составляют 10-15 % от общего простоя на технических станциях.
